Les fibres optique

Pages: 9 (2037 mots) Publié le: 15 mars 2013
Télécommunications optiques
Yves MOREAU, Université Montpellier II

Cours M2

WDM, Baets, univ.Gent

Université Montpellier II

Plan du cours
• Les télécommunications par fibres optiques I-Fibres et guides optiques II- Les sources III- les photodétecteurs IV-amplification optique IV-Fonctions optiques (coupleurs, isolateurs, filtres passifs, multiplexage, modulateurs externes ...)V-Signaux et systèmes de transmission sur fibre optique (codages, modulations, non linéarités, WDM, FDM...) VI- techniques de transmission dans les réseaux de télécommunications (hiérarchie numérique, câbles sous-marins, réseau terrestre, transmissions locales, distribution)

Université Montpellier II

Free investit 1 milliard d'euros dans la fibre optique
• e fournisseur d'accès à Internet(FAI) Free a décidé de se lancer dans le très haut débit. Lundi 11 septembre, il a annoncé qu'à compter du premier semestre 2007, il commercialiserait une offre à 50 mégabits par seconde, reposant sur la fibre optique, pour 29,99 euros par mois. Aujourd'hui, l'ADSL permet des débits s'élevant au maximum à 28 mégabits. • Concrètement, ce réseau passera sous les rues - à Paris, par exemple, dans leségouts -, puis, après accords avec les syndics, la fibre optique sera installée directement chez le client. C'est ce que l'on appelle le FTTH, pour fibre optique jusqu'à l'abonné. Il suffit ensuite de remplacer les boîtiers ADSL par des boîtiers optiques.
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L’optique pour les télécommunications
•Très faible atténuation (0 .1 dB/ km), •Très large bande passante (25 THz)•Faible poids, très petite taille •Sécurité électrique : isolation totale entre terminaux, utilisation en ambiance explosive… insensible et non générateur de parasites, •Inviolabilité •Avantage économique : inférieur au système de cuivre, progrès au niveau des raccordements.
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Avant-hier !
La communication optique, voire le multiplexage en longueur d’onde (WDM) sont devieilles idées ! Rê Horaky (le Soleil à midi) transmet un faisceau lumineux multicolore à Tapéret (800-900 B.C.) Le Louvre, Paris
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•Le renouveau de l’optique : deux inventions
Source de lumière cohérente: le laser (Schawlow,1957) Laser CO² à 10,6µm absorbé, volumineux Laser AlGaAs (1969)

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Cohérence
La lumière est constituée d’une suitede trains d’ondes Plus les trains sont longs, plus la lumière est dite cohérente ∆λ Lc = λ²/(π∆λ) Cette cohérence est dite « temporelle » λ

Cohérence spatiale : source = ensemble de points en phase => faible divergence Nota : λ = c/ν (1.5 µm2 1014Hz) dν = -cdλ/λ² (10 GHz 0,8 nm)

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Autre avancée : la fibre optique
• 1970: fibre de silice < 20 dB/km • Aujourd’hui,0.15 dB/km seulement de pertes à 1,55 µm
z Gaine de protection 250 µm polymère

Gaine optique 125 µm silice pure Cœur qq µm silice dopée Ge

ϕ r

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Domaines d’utilisation
• Télécommunications : Liaisons urbaines et interurbaines (grande capacité), liaisons sousmarines • Vidéocommunications • Liaison et réseaux de données • Liaisons industrielles • Capteurs etinstrumentation

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Télécommunications : produit débit x distance (Gbits/s*km)
105 104 103 102 101 100
Lasers unimodaux 1.55 µm Laser 1.3 µm et fibres unimodales Laser 0.8 µm et fibres multimodes Amplificateurs à fibres dopées erbium

Aujourd’hui : qq Terabits sur tronçons de 100 km

1974 1978 1982 1986 1990 1994
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Fibres et guidesoptiques

Fibre circulaire

Guide enterré Guide en arête Guide diffusé

Guide plan

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Propagation optique
Propagation (espace) z λ

Vibration (temps)

localement courbure (dérivée seconde) maximale

Pour une onde plane Ex = Eo*exp(j(ωt -kz)) Nombre d’onde k= 2π/λ Vitesse de phase vφ = ω/k
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Indice de réfraction
•Onde...
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